Adagoló kemence
A fröccsöntőgép szorítóereje az az erő, amely ahhoz szükséges, hogy az olvadt fém befecskendezése során a szerszám (szerszám) két felét szorosan egymáshoz tartsa. Ez döntő fontosságú annak biztosítása érdekében, hogy a szerszám ne nyíljon ki vagy „villanjon” a befecskendezett olvadt fém nyomása alatt.
A szorítóerő alapképlete:
A szorítóerőt (Fc) jellemzően a következő képlettel számítják ki:
Hol:
- Fc = szorítóerő (newtonban, N-ben vagy tonnában)
- P = Befecskendezési nyomás (megapascalban, MPa vagy psi)
- A = Az öntőforma vetített területe (négyzetmilliméterben, mm² vagy négyzetinchben, in²)
1. Injektálási nyomás (P):
- Ez az a nyomás, amellyel az olvadt fémet a szerszámba fecskendezik.
- A tipikus fröccsöntési nyomás a nyomásos öntéshez 30 MPa és 120 MPa között mozog, az anyagtól és a géptől függően.
2. Projektált terület (A):
- A vetített terület az alkatrész profiljának az a területe, amely érintkezik a szerszám üregével.
- Azt úgy számítják ki, hogy az alkatrészt a fröccsöntés irányára merőleges síkba vetítik.
Egy hengeres alkatrész esetében például a vetített terület az alkatrész profilját ábrázoló kör területe. Összetettebb formák esetén részletesebb geometriai számításokat igényel.
Lépések a szorítóerő kiszámításához:
-
Meghatározza az alkatrész vetített területét:
- Ez elvégezhető az alkatrész legnagyobb keresztmetszeti területének becslésével. Ha az alkatrész szabálytalan, előfordulhat, hogy a területet egy részletes rajzból kell kiszámítania.
Egy egyszerű kör alakú alkatrész esetében a vetített terület a következő módon számítható ki:
Ahol az alkatrész legnagyobb keresztmetszeti területének sugara.
-
A befecskendezési nyomás meghatározása:
- A gép specifikációjában vagy a korábbi gyártási adatokban ellenőrizze a jellemzően alkalmazott befecskendezési nyomást.
-
A szorítóerő kiszámítása:
- Multiplikálja a vetített területet (mm²-ben) a befecskendezési nyomással (MPa-ban vagy psi-ben).
- A mértékegységeket szükség szerint alakítsa át (pl. ha a vetített terület mm²-ben, a nyomás pedig MPa-ban van megadva, akkor a szorítóerő newtonban lesz megadva).
Példa számítás:
Tegyük fel, hogy van egy alkatrész, amelynek vetített területe 100 cm² (10.000 mm²) és a befecskendezési nyomás 60 MPa.
- Projektált terület (A) = 10,000 mm²
- Betáplálási nyomás (P) = 60 MPa
Most számítsuk ki a szorítóerőt:
Mivel 1 MPa = 1 N/mm², ez leegyszerűsítve:
Az előírt szorítóerő tehát 600 000 N (vagy 600 kN).
Kiegészítő megfontolások:
-
Biztonsági tartalék: Általában biztonsági tényezőt vesznek figyelembe annak biztosítására, hogy a szerszám ne nyíljon ki váratlan körülmények vagy nyomásingadozások esetén. A biztonsági ráhagyás változhat, de gyakran a számított alaperő 1,5-2-szerese körül van.
-
Az anyag típusa: A különböző anyagok (alumínium, cink, magnézium stb.) különböző nyomást igényelhetnek a különböző viszkozitási és áramlási jellemzőik miatt.
-
Gép specifikációi: Egyes gépeknél a maximális szorítóerőre vonatkozó korlátozások lehetnek, ezért fontos, hogy olyan gépet válasszon, amely képes az alkatrész kialakításához szükséges erőt biztosítani.
A végső képlet a biztonsági tényezővel:
Ahol a biztonsági tényező jellemzően 1,5 és 2 között mozog.